在線即時計算器 · 純前端本地秒算 · 零數據上傳

📐 Hermite Polynomial Table 計算機

專業免費的 Hermite Polynomial Table 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
51 points first Hn(x) =-95, last Hn(x) =95
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算器能做什麼

本工具會針對單一固定階數 n,逐一計算物理學家慣例的埃爾米特多項式 H_n(x) 在一連串 x 值上的結果,並輸出 (x, H_n(x)) 數值表,同時繪製出曲線。埃爾米特多項式在量子力學(諧振子的能量本徵態)、機率論,以及數值分析(高斯—埃爾米特積分)中都廣泛出現。

使用方式

請輸入多項式的階數 n(非負整數,例如 0、1、2、3……)、x 的起始值、遞增量(相鄰兩個 x 值之間的間距),以及產生筆數(要計算多少列)。第 i 個 x 值為 x_i = 起始值 + i · 間距,其中 i 從 0 到 筆數 - 1。遞增量為負值會產生遞減的數值表;遞增量為 0 則會重複出現同一個 x。

公式說明

這裡採用的是物理學家慣例的埃爾米特多項式,滿足微分方程 y'' - 2x · y' + 2n · y = 0,並由母函數 \exp(2xt - t^2) 產生。我們使用數值穩定的三項遞迴關係來計算:

H_0(x) = 1, H_1(x) = 2x, H_{k+1}(x) = 2x · H_k(x) - 2k · H_{k-1}(x)
可避免階乘造成的數值溢位。請注意,這並非機率學家慣例的 He_n(x),後者的遞迴式為 He_{k+1} = x · He_k - k · He_{k-1}。

實際範例

以 n = 3 為例,由遞迴式可得 H_2(x) = 4x^2 - 2、H_3(x) = 8x^3 - 12x。當 x = -2.5 時:

8(-15.625) + 30 = -95
當 x = 0 時為 0;當 x = 2.5 時為 +95。若設定起始值 = -2.5、間距 = 0.1、筆數 = 51,數值表將從 (-2.5, -95) 經過 (0, 0),一路延伸到 (2.5, 95),描繪出一條具奇對稱性、形似三次曲線的圖形。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

採用哪一種慣例?
採用物理學家慣例 \(H_n\),其中 \(H_1(x) = 2x\)。前幾項為:\(H_0=1\)、\(H_1=2x\)、\(H_2=4x^2-2\)、\(H_4=16x^4-48x^2+12\)、\(H_5=32x^5-160x^3+120x\)。
如果 \(n = 0\) 會怎樣?
對任意 \(x\),\(H_0(x)\) 都等於 1,因此數值表與圖形會是一條高度為 1 的水平線。
為什麼 \(n\) 很大時數值會暴增?
當階數與 \(|x|\) 增大時,埃爾米特多項式的成長速度極快;雙精度浮點數在約 \(1\text{e}308\) 以上便會溢位。建議將 \(n\) 與 \(x\) 的範圍控制在合理區間,才能畫出有意義的圖形。